TOI-1246
TOI-1246は、地球から約169パーセク、およそ550光年の距離に位置する恒星です。太陽と比べてわずかに小さく、半径は約0.86倍、質量は約0.87倍で、スペクトル分類はK型に属します。この星は単独の恒星であり、これまでの観測では、17天文単位から203天文単位の範囲に肉眼等級で5～7等級ほど離れた伴星は確認されていません。
「TOI-1246」という名称は、TESSによる観測で惑星候補が検出された星に与えられる「TESS object of interest」を示す符号です。この恒星は他にも「TIC 230127302」「TYC 4423-02107-1」「Gaia DR2 1650110904522335744」といった複数の名称で呼ばれています。「TIC 230127302」の「TIC」は、TESSによる観測対象星のカタログである「TESS Input Catalog」を指します。
TOI-1246の周りを公転する惑星の存在は、まずトランジット系外惑星探索衛星（TESS）を用いたトランジット法による観測で示唆されました。この観測から4つの惑星候補の兆候が見られ、恒星はTOI-1246、それぞれの候補は「TOI-1246.01」「TOI-1246.02」「TOI-1246.03」「TOI-1246.04」と指定されました。2019年10月17日には.01と.02、同年11月15日には.03が正式なTOIとして追加され、.04はコミュニティTOI（CTOI 230127302 e）として指定されました。これらのTOIに指定された恒星と惑星候補は、詳細な性質を調べるためのフォローアップ観測の対象となります。
TESSで検出された4つの惑星候補は、その後ドップラー分光法などを用いた追加の観測を経て、2022年に惑星であることが確実視されました。その発見を示す研究論文は、2022年4月25日に論文投稿サイトarXivで公開されています。確認された惑星には、主星に近い方から順に「TOI-1246 b（旧TOI-1246.02）」「TOI-1246 c（旧TOI-1246.03）」「TOI-1246 d（旧TOI-1246.01）」「TOI-1246 e（旧TOI-1246.04）」という正式名称が与えられました。
発見された4つの惑星は、いずれもミニ・ネプチューンに分類されるタイプの太陽系外惑星です。
これらの惑星のうち、TOI-1246 dとTOI-1246 eの間には2:1の軌道共鳴の関係が見られます。惑星の水素・ヘリウムエンベロープの割合は、bが約5%、cが約2%と比較的薄い一方で、dとeは約10%とより厚い構造を持っていると推定されています。TOI-1246は複数のトランジット惑星を持つ恒星としては明るい方に属しており、継続的な観測や研究に適したターゲットとして注目されています。
TOI-1246系には、これまでに確認された4つの惑星に加えて、さらに惑星が存在する可能性も指摘されています。
4つの惑星が確認された際のドップラー分光法による観測データからは、惑星eよりも長い公転周期を持つ5番目の信号が見つかっており、これは惑星候補「TOI-1246 f」として扱われています。この候補の公転周期については、76.2日または93.8日のモデルが考えられていますが、93.8日であるとするモデルが最も有力視されています。惑星候補fはTESSによるトランジット観測では検出されておらず、これはトランジットを起こさない軌道傾斜角を持っている可能性が高いことを示唆しています。予測される最小質量は約25地球質量であり、もしこれが正しければ、半径は約5地球半径を持つ海王星サイズの惑星であると考えられています。
さらに、公転周期が76.2日の惑星候補と93.8日の惑星候補の両方が存在する、合計6つの惑星からなる系である可能性も理論上は排除されていません。この仮説を検証するには、より多くの観測データによる詳細な分析が必要となります。
一方で、過去の研究で公転周期10.4日、半径2.91地球半径の4番目の惑星が存在する可能性が予測されたこともありますが、TESSでは検出されず、その存在を仮定すると惑星系が不安定になるため、現在は存在しない可能性が高いと考えられています（ただし、もし非常に低質量な惑星であれば話は別です）。また、トランジット法による観測では、惑星eの公転周期よりも長い約250日までの範囲で、既知の4つの惑星と同程度のサイズの惑星がトランジットを起こすような有意な信号は検出されていません。これは、この範囲に同サイズのトランジット惑星が存在しないことを示唆しています。惑星cとdの間、およびdとeの間には比較的広い軌道の隙間が存在しますが、この隙間に未知の惑星が存在すると仮定すると惑星系の安定性が損なわれるという計算結果から、これらの隙間に惑星が存在する可能性も低いと推定されています。
「TOI-1246」という名称は、TESSによる観測で惑星候補が検出された星に与えられる「TESS object of interest」を示す符号です。この恒星は他にも「TIC 230127302」「TYC 4423-02107-1」「Gaia DR2 1650110904522335744」といった複数の名称で呼ばれています。「TIC 230127302」の「TIC」は、TESSによる観測対象星のカタログである「TESS Input Catalog」を指します。
惑星系の発見
TOI-1246の周りを公転する惑星の存在は、まずトランジット系外惑星探索衛星（TESS）を用いたトランジット法による観測で示唆されました。この観測から4つの惑星候補の兆候が見られ、恒星はTOI-1246、それぞれの候補は「TOI-1246.01」「TOI-1246.02」「TOI-1246.03」「TOI-1246.04」と指定されました。2019年10月17日には.01と.02、同年11月15日には.03が正式なTOIとして追加され、.04はコミュニティTOI（CTOI 230127302 e）として指定されました。これらのTOIに指定された恒星と惑星候補は、詳細な性質を調べるためのフォローアップ観測の対象となります。
TESSで検出された4つの惑星候補は、その後ドップラー分光法などを用いた追加の観測を経て、2022年に惑星であることが確実視されました。その発見を示す研究論文は、2022年4月25日に論文投稿サイトarXivで公開されています。確認された惑星には、主星に近い方から順に「TOI-1246 b（旧TOI-1246.02）」「TOI-1246 c（旧TOI-1246.03）」「TOI-1246 d（旧TOI-1246.01）」「TOI-1246 e（旧TOI-1246.04）」という正式名称が与えられました。
既知の惑星の特性
発見された4つの惑星は、いずれもミニ・ネプチューンに分類されるタイプの太陽系外惑星です。
| 惑星名 | 公転周期 (日) | 半径 (地球半径) |
|---|---|---|
| :--- | :-- | :------ |
| TOI-1246 b | 4.31 | 2.97 |
| TOI-1246 c | 5.90 | 2.47 |
| TOI-1246 d | 18.66 | 3.46 |
| TOI-1246 e | 37.92 | 3.72 |
これらの惑星のうち、TOI-1246 dとTOI-1246 eの間には2:1の軌道共鳴の関係が見られます。惑星の水素・ヘリウムエンベロープの割合は、bが約5%、cが約2%と比較的薄い一方で、dとeは約10%とより厚い構造を持っていると推定されています。TOI-1246は複数のトランジット惑星を持つ恒星としては明るい方に属しており、継続的な観測や研究に適したターゲットとして注目されています。
さらなる惑星の可能性
TOI-1246系には、これまでに確認された4つの惑星に加えて、さらに惑星が存在する可能性も指摘されています。
4つの惑星が確認された際のドップラー分光法による観測データからは、惑星eよりも長い公転周期を持つ5番目の信号が見つかっており、これは惑星候補「TOI-1246 f」として扱われています。この候補の公転周期については、76.2日または93.8日のモデルが考えられていますが、93.8日であるとするモデルが最も有力視されています。惑星候補fはTESSによるトランジット観測では検出されておらず、これはトランジットを起こさない軌道傾斜角を持っている可能性が高いことを示唆しています。予測される最小質量は約25地球質量であり、もしこれが正しければ、半径は約5地球半径を持つ海王星サイズの惑星であると考えられています。
さらに、公転周期が76.2日の惑星候補と93.8日の惑星候補の両方が存在する、合計6つの惑星からなる系である可能性も理論上は排除されていません。この仮説を検証するには、より多くの観測データによる詳細な分析が必要となります。
一方で、過去の研究で公転周期10.4日、半径2.91地球半径の4番目の惑星が存在する可能性が予測されたこともありますが、TESSでは検出されず、その存在を仮定すると惑星系が不安定になるため、現在は存在しない可能性が高いと考えられています（ただし、もし非常に低質量な惑星であれば話は別です）。また、トランジット法による観測では、惑星eの公転周期よりも長い約250日までの範囲で、既知の4つの惑星と同程度のサイズの惑星がトランジットを起こすような有意な信号は検出されていません。これは、この範囲に同サイズのトランジット惑星が存在しないことを示唆しています。惑星cとdの間、およびdとeの間には比較的広い軌道の隙間が存在しますが、この隙間に未知の惑星が存在すると仮定すると惑星系の安定性が損なわれるという計算結果から、これらの隙間に惑星が存在する可能性も低いと推定されています。
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